矿山建设中水文地质灾害防治技术分析

2021-11-30罗晓菠郭俊峰

中国金属通报 2021年14期

罗晓菠，郭俊峰

（云南地质工程勘察设计研究院，云南昆明 650041）

通过实际调查发现，水文地质灾害在矿山建设过程当中比较常见，这种灾害不仅会对矿山建设相关工作人员的生命安全来带较大了威胁，而且还会导致相关企业遭受到较大程度的经济损失。因此，相关建设单位的管理人员要对水文地质灾害问题进行充分的分析和了解，结合实际情况来对相应的防治技术进行应用，在一定程度上能够提高各个建设环节的效率和质量[1]。

1 矿山建设中水文地质灾害防治原则

首先，安全第一。建设单位在对水文地质灾害进行防治过程中要对矿区环境地质带来的破坏予以足够重视，在此基础上来分析这种破坏对工作人员带来的不利影响，对各种各样的易燃物进行考虑，这样才可以避免工作人员接触到这些危险物质，工作人员的生命安全也会得到有效保障。其次，因地制宜。建设单位的相关工作人员要在矿山建设之前对矿山水文特点、地质特点等方面进行充分考虑，这样才能够在防治水文地质灾害的时候可以制定相应的防治措施，这些防治措施也具有一定的科学性和有效性。将因地制宜的原则落实到防治措施当中能够确保防治措施与实际情况相符合，整体的防治效果也会得到相应提高。最后，不断创新。为了能够顺应时代发展的潮流，建设单位要在矿山建设过程中对水文地质灾害防治方法进行不断的完善和创新，对先进的防治技术及治理模式进行积极引进，在防治水文地质灾害的同时，矿山建设可以达到绿色发展的效果，科学经营和环境稳定的目标也会早日实现。

2 矿山建设中常见的水文地质灾害

2.1 地下水位变化导致的水文地质灾害

在通常情况下，部分建设单位在矿山进行建设之前会对矿山地质条件、水文条件等各种条件进行科学的分析，这样能够避免各方面的工作受到地下水位变化及地质变化带来的影响。不过相关工作人员无法严格按照相关的要求和规定来对地下水位变化进行充分分析，这样不仅会导致各方面工作受到影响，而且还会导致矿山建设的不安全因素增加。另外，在开展各方面建设工作的时候还会导致矿山当中部位地下水发生一定程度的变化，工作人员无法对地下溶洞、暗河和矿山等进行实时控制连接，地下水流入矿山巷道当中的改进也会因此而增加，严重的时候泥沙也会流入巷道。矿井会受到这种灾害带来的影响而发生透水断层、矿山巷道坍塌等现象，矿山相关工作人员生命安全和财产安全也会受到威胁，另外，一些机械设备在使用中受到一定的破坏和掩埋，矿山无法开展正常的建设，相关企业会受到较大经济损失。

2.2 矿山易燃物的水文地质灾害

就从目前情况看来，矿山有着较多的矿产资源，一般会由多种化学元素来组成这些矿产资源，矿产资源有着较高的化学性，在特定的条件下就会发生相应的化学反应。部分矿产资源在温度较高的环境下会发生爆炸，这种矿产资源也就是自然物质，主要包括甲烷风可燃气体，随着温度的升高，这些可燃气体发生爆炸的概率也会因此而增加。另外，矿山建设过程中随着挖掘深度的增加，其内部的温度也会变得越来越高，由于硫含量的升高而导致矿山易燃物质的爆炸概率也会升高，工作人员生命安全就会受到较大程度的威胁。

2.3 岩土层变形导致的水文地质灾害

工作人员在对矿山进行建设过程中要根据实际情况来进行分析，在此基础上将矿体进行挖空，结合实际来达到良好的支承效果，这样才可以避免矿体发生坍塌，在一般情况下矿体坍塌问题比较容易出现在浅层矿山当中。除此之外，矿体塌方事故在矿山建设过程中也比较常见，特别是在煤矿矿山的建设过程当中，在建设区域生活的居民和工作人员的生命安全受到威胁，导致这种问题出现最为主要的原因就是矿体挖空而导致的岩土层变形，矿山内部支撑支架的整体承载力也会降低[2]。

2.4 滑坡引发的水文地质灾害

因为矿山自身具有一定结构，其与下滑力存在着相反的力，二者消长便影响着边坡的变化。如若下滑力超出抗下滑力，那么边坡上的岩体便会在重力作用下往下滑动，进而出现滑坡现象。归纳来说导致该类灾害出现的原因主要如下：第一，在对深层矿产进行开发过程中，上部分覆岩层受力情况逐步发生改变从而引发滑坡；第二，因为没有科学开展设计工作，从而使得开采受到制约，进而导致滑坡灾害出现；第三，滑坡裂面内部流入地下水或地表水，导致地质疏松从而引发滑坡灾害。

3 矿山建设中水文地质灾害防治技术

3.1 施工之前进行全方位地质勘测

在矿山建设当中，相关单位要对斜竖井的位置进行准确的检测，这样能够对斜井的出水量和附近区域含水地质结构进行准确判断，在此基础上来对剖面图进行科学制作，剖面图的科学性和有效性也会得到相应的提高，工作人员要严格按照相关的要求和规定来开展工作。与此同时检测部门还要按照规定来对各个环节进行检测和验收，如果在检测过程中发现含水部分，那么工作人员要从整体的角度来对距离和深度进行分析。工作人员要根据相关要求来开展导水设施施工，对出水量和施工区域的环境进行充分考虑，这样才能够及时地采取相应措施进行处理，滑坡、坍塌等现象发生的概率也会得到进一步降低。施工单位在开展各个环节施工之前要对矿山附近环境进行科学检测，对水文状况进行充分了解，在此基础上来制定出相应的方案，泥石流、滑坡、坍塌等不利影响也会得到有效解决。

3.2 强化防治工程规划工作

现阶段我国各个领域对矿山强化工程越来越重视，为了能够正常的开展矿山施工，相关单位就要对滑坡、泥石流、坍塌等现象出现的原因进行充分分析，在此基础上来对矿山所处地区的水文状况和实际发生的灾害进行充分考虑，这样才能够对这些现象发生的具体原因进行有效推测。另外，相关单位还要对地质灾害发生比较频繁的区域予以足够重视，结合实际情况来进行有效加固，从而避免同种问题的再次出现。与此同时，矿山建设过程中比较常见的就是边坡地形，工作人员要对这种地形进行实时检测，对检测过程中出现的相关信息和数据进行对比，在变形出现的第一时间采取相应的措施进行解决。为了能够进一步提高矿山建设的安全性，相关单位在开展各方面工作之前会邀请专家来进行评估，对施工队伍进行考核[3]。

3.3 施工过程中的防治技术

在开展实际的矿山建设过程中，工作人员要对相应的防范措施进行合理应用，对矿山周围的排水难题进行有效处理，这主要是因为大多数情况下建设区域都处于山林当中，为了能够避免暴风雨对建设工作带来的影响，施工单位要结合实际情况来采取合理的方法进行截洪，确保暴风雨带来的雨水可以快速的排出。除此之外，在部分施工环节当中需要进行开采面的下部开采，这种方法会导致山体崩塌概率的增加，所以建设单位要转变传统的建设方法和理念，对先进的建设方法和技术进行充分应用，这样才可以达到良好的效果。具体水文地质灾害防治技术分析如下。

3.3.1 地下水防治技术

在进行矿山建设过程中常常会由于地下水位出现变化而导致地质灾害发发生，所以要采取有效的措施来防治地下水灾害。首先，在开展建设前要求工作人员能够全方位调查与分析建设区域的地下水类型、流向与含量等情况。并且科学规划矿山建设工作，充分考虑矿山周边的地理环境与水文构造情况。其次，工作人员应当要能够结合实际掌握到的地质情况来科学制定施工策划图，做好矿井位置的规划工作，并且合理预测含水构建的具体位置以及储水量。再者，需要做好矿井含水层的实际工作，合理设置探水孔确保其与岩体距离在10m 以上。此外，尽可能采用疏堵结合的方法来治理地下水的问题，以降低对生态环境的损害，并且实现成本的节约[4]。

3.3.2 易燃物质爆炸灾害的防治技术

首先，要保证通风良好。如若在矿井中堆积有菇凉的易燃易爆物资，那么就会存在较高的爆炸风险，所以需要采取换气的方式来快速排出矿井内的易燃易爆物质，确保作业环境的安全性。其次，需要动态检测作业区域中的甲烷浓度，如果采取有效的通风换气方法也无法及时排出易燃易爆物质，则要求采取更为精细的方式来实时防治。例如密切检测甲烷等易燃气体，如若浓度超标，需要马上将作业人员撤离并采取有效的应对方式。如若在矿区中实施爆破作业，务必要求作业人员到安全区域，且拉设安全防线，一律禁止人员靠近爆炸区域。

3.3.3 岩土层变形的防治技术

在矿山建设中往往会由于岩土层变形而引发岩溶塌陷等地表塌陷灾害，所以工作人员可以采取如下几种方式来进行防治：首先，采取有效的回填和密封工作。如若出现了一片凹陷部位，则可以往其中回填矿区周边的砂石与拟题，同时密封塌陷扣，防治雨水浸润。其次，回填完毕后，需要根据具体情况来实时疏导，如若塌陷部位和河流间距较小，那么可以调整河流流向，防止塌陷区内流进河水，引发二次塌陷。再者，可将围堤建设于已经塌陷区域的诸位，防止有地表水灌入其中。此外，仔细监管已经出现塌陷的部位，如若有积水渗水等问题出现，则要求马上试试清理，防止再次引发塌陷事故。

3.3.4 滑坡灾害的防治技术

首先，整平处理矿山斜坡的坡脚部位。通常是由于岩石自身重量而导致滑坡灾害的出现，处理完毕坡脚后，能够大大降低岩石滑坡皮面侧的动力加速度，从而达到对滑坡进行缓解的目的。如若坡面倾角较大，那么不可单纯采取坡面削缓的方式进行处理，还需要将台阶修建在坡面部位，把它建设成为一级级的台阶，从而大大降低在滑坡过程中岩石的动能，从而大大缓解与制止滑坡的作用。其次，进行挡土墙的建设。对于部分可能会有山体滑坡出现的部位能够采取建设挡土墙的方式来进行应对。不过在运用该项方法过程中还要求做好排水系统的建设工作，用以快速排出滑坡地段下方的地下水。再者，可以将方化妆设置于滑坡部位，利用加大阻力的方法来起到对滑坡进行缓解的效果。最后，需要有效处理地下水与地表水的处理工作，防止其对岩石性质产生影响。一是进行地表截水沟的建设工作，用以对滑坡上方的地表水流进行有效拦截；二是建设排水沟，利用暗沟或是明沟的方法来快速将地下水排除，将岩石含水量降低；三是建设排水巷道，运用排水巷道来快速排除滑动体内的地下水[5-7]。